「内製化」で効果的な生産現場改革を

国際的な競争激化が加速する中、製造業が生き残っていくためには、工場の自動化が欠かせません。競争力の強化には製品の品質を安定させることが重要となります。人手だけに依存するものづくり体制のままでは、高い品質を維持し続けるのは困難なため、AIやロボットなどの導入が必要とされているのです。日本の自動車産業が国際競争力を維持しているのは、工場の自動化を徹底して進めているからにほかなりません。

ものづくり企業の競争力を高めるには安定した生産も不可欠で、そのためには機械の信頼性を上げることが重要です。「ロボットを導入して生産設備を自動化しても、機械が止まってしまっては何の意味もありません。そこで高い信頼性を持つ“筋肉質な工場”を実現すべく提唱しているのが、『グローバル・ワンデザイン』という考え方です」と、TSF自動化研究所で代表を務める村山省己氏は語ります。グローバル・ワンデザインとは、一つの設計で標準設備を自社で作り、それを海外拠点に展開すること。自社で内製化せず、すべてをメーカーに任せてしまうと、海外展開後に機械が動かなくなってしまった際に、十分なメンテナンスを行うことができません。

自動化とは、このグローバル・ワンデザインを進めた上での取り組みになります。やみくもに生産設備を自動化しても、高い信頼性や品質を保ち続けることは困難です。自社で設計した標準設備を海外拠点に展開する。問題点や課題があれば設計図面を見直しながらそれらを改善し、さらに他の拠点へと展開していく──こうしたグローバル・ワンデザインの考え方を採用することで、安定した製造と生産性向上の実現につながっていくのです（図1）。

図1

製造業が投資を確実に回収し、利益を生み出していくには、売上高から原材料費と減価償却費を差し引いた額を従業員数で割った労働者1人当たりの付加価値額を表す「付加価値生産性」を高めていく必要があります。それには労務費や償却費をできるだけ減らし、少ない人員で安価で維持費のかからないように工場を自動化し、生産設備の稼働率を高めていくことが欠かせません。自動化のやり方として、設備をまるごとメーカーに任せて運用だけを自社で行う「フルターンキー方式」がありますが、それでは労務費や償却費を減らすことができません。村山氏は「自動車メーカーや大手車載部品メーカーが今、懸命に取り組んでいる自動化の内製化こそが労務費や償却費の削減につながり、生産性を向上させていく基礎になるのです」と指摘します。

今、日本の製造業にとって最大の脅威となっているのが、中国におけるロボット導入の拡大です。2019年の世界のロボット稼働台数は、中国が約78万3000台で1位を記録。2位は日本でしたが約35万5000台と中国に比べて大きく差をつけられました。中国は工場へのロボット導入だけでなく、ドイツのロボットメーカーを買収するなど国内でのロボット製造も加速しており、導入と生産が急拡大しています。この動きに対抗するには、日本の製造業が中小企業も含めてロボット導入を積極的に推進し、工場の自動化を進めていくことが必要です。

生産ラインの自動化は、レベル0（手作業レベル）、レベル1（手動操作レベル）、レベル2（半自動レベル）、レベル3（計測・判定まで自動運転できる着々化レベル）、レベル4（取り出しから次工程搬送まで自動運転できるセミ自動化レベル）、レベル5（搬送・取り付け・取り外しおよびライン全体を自動運転できる全自動レベル）という段階に分けることができます。「一般的な中小企業はレベル2で、マシニングセンタやNC旋盤を導入しているレベルです。大手車載部品メーカーは大体レベル3で、一部でレベル4のセミ自動化まで進んでいます。レベル5の完全自動化はデータをIoTでモニタリング、AIで自動補正・自動修正して制御も自動化するもので、世界中どこにもまだ実例がありません（図2）」（村山氏）

図2

自社で内製した自動化は大きなコスト削減効果をもたらします。例えば、小型マシニングセンタの標準機にエンジニアリング業務を内製化して、設計・組立・工事、プログラム・試加工・精度検査を行いセットアップします。こうして量産可能にした小型マシニングセンタ4台、垂直多関節ロボット3台、工程間搬送シャトルコンベヤ2台の全自動加工ラインはターンキー方式に対して、コストが36％下がり、メンテナンスも自前で行うことができるようになりました（図3）。このときには産業用ロボットを購入しましたが、さらにロボットを内製化すれば、本体費の低減に大きく貢献できます。

図3

しかし、そこまでの内製化に踏み込めない企業が多いのも実情です。その背景には自社で道具づくりを行っていないためロボットの使い方が分からないという技術的な問題があります。セットアップした小型マシニングセンタを自社の標準設備にして、あとは同じものをつないでいけば自動化ラインができます。これができないのは、いきなりラインを作ろうとしてハードルが上がってしまうからです。